VERBUNDWERKSTOFF, EXTRUDAT UND EXTRUSIONSVERFAHREN

Abstract

 Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff zum Herstellen eines Extrudats, umfassend PVC und Granulat aus Getreidespreu, wie Spelzen, Hülsen, Grannen, Samenhüllen und/oder Stängelteile, wobei das Getreide Pooideae und/oder Panicoideae und/oder Andropogonoideae ist.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbundwerkstoff zum Herstellen eines Extrudats, insbesondere eines Holzimitats. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Extrudat, wie ein Holzimitat, das durch Extrusion eines Verbundwerkstoffs hergestellt ist. Ferner stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs sowie ein Extrusionsverfahren zum Herstellen eines Extrudats aus einem Verbundwerkstoff bereit.

[0002] Gattungsgemäße Verbundwerkstoffe finden beispielsweise Einsatz in der Profilextrusion zur Herstellung von Profilen für Boden- oder Wandverkleidungen oder Zaunsysteme. Insbesondere werden solche Profile im Outdoorbereich verwendet, sodass eine gewisse Wetter- bzw. Witterungsbeständigkeit als Voraussetzung besteht. Eine weitere Anforderung an die Verbundwerkstoffprofile liegt darin, dass diese im Wesentlichen optisch, haptisch und verarbeitungsspezifisch möglichst ähnlich zu Holzprofilen sind. Aufgrund des zunehmenden Umweltbewusstseins steigt die Nachfrage nach einem ressourcenschonenden Umgang mit nachwachsenden Holzersatzrohstoffen. Bekannt ist es, Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffe, sogenannte WPC-Profile (Wood Plastic Composite), einzusetzen, welche thermoplastisch verarbeitbar sind und aus unterschiedlichen Anteilen von Holz, insbesondere Holzmehl, Kunststoffen sowie Additiven hergestellt werden, wobei meist moderne Verfahren der Kunststofftechnik, wie Extrusion oder Spritzgießen, Anwendung finden.

[0003] Die bekannten Profile aus Holz-Kunststoff-Verbundwerkstoffen haben unter anderem den Nachteil, dass diese nicht oder nur mit einem großen Aufwand lackierbar sind. Ein zusätzlicher Nachteil besteht darin, dass der häufig vorkommende Polyethylen-Anteil die Haptik des Profils sehr plastikartig macht, wodurch derartige Profile ungeeignet für die Möbelherstellung sind.

[0004] Aus EP 2 536 785 ist eine Zusammensetzung zur Herstellung eines Holzimitats bekannt, die ein Gemisch aus PVC-Harz und Reis- bzw. Erdnussschalenpulver enthält. Bei derartigen Holzimitat-Produkten haben sich wichtige physikalische und/oder mechanische Parameter als verbesserungsfähig erwiesen, insbesondere die Biegefestigkeit, welche nach DIN ISO 178 ermittelt wird, die Schlagzähigkeit, welche nach DIN ISO 179-1eU ermittelt wird, sowie die Wasseraufnahme, welche nach DIN ISO 62 erfasst wird, oder die Rutschfestigkeit. Des Weiteren verlangt die Nachfrage nach Ressourcenschonung regenerativer Rohstoffe nach Alternativen zu der Verwendung von Reisschalen, insbesondere um die Ökobilanz zu verbessern. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem bekannten Stand der Technik zu überwinden, insbesondere einen Verbundwerkstoff zum Herstellen eines Extrudats, insbesondere eines Holzimitats, beispielsweise für Wand-, Boden- oder Zaunsystemprofile insbesondere im Outdoorbereich, bereitzustellen, der verbesserte physikalische und/oder mechanische Eigenschaften besitzt, der Nachfrage nach Ressourcenschonung regenerativer Rohstoffe gerecht wird und gleichzeitig optisch, haptisch sowie verarbeitungsspezifisch möglichst ähnlich zu Holz ist.

[0005] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1, 9 und 16 gelöst.

[0006] Danach ist ein Verbundwerkstoff zum Herstellen eines Extrudats, insbesondere eines durch ein Extrusionsverfahren herstellbaren Holzimitats, bereitgestellt. Beispielsweise kann das Extrudat, insbesondere das Holzimitat, ein Monoextrusionsprofil oder ein Mehrfachextrusionsprofil, insbesondere ein Coextrusionsprofil, sein. Ein Verbundwerkstoff soll vorliegend einen Werkstoff aus zwei oder mehr verbundenen Materialien bezeichnen. Der Verbundwerkstoff umfasst Polyvinylchlorid (PVC), welches Hart- und/oder Weich-PVC sein kann, abhängig von der Art des herzustellenden Extrudats. Werden beispielsweise die Extrudate zur Herstellung von Tür- und/oder Fensterrahmenprofilen, Terrassenbodenprofilen oder Rohren eingesetzt, kommt vorwiegend das Hart-PVC zum Einsatz. Für den Fall, dass das herzustellende Extrudat ein elastisches Verhalten aufweisen soll, wie beispielsweise bei Kabelummantelungen, ist bevorzugt Weich-PVC einzusetzen. Beispielsweise kann das PVC ein PVC-Harz, insbesondere eine PVC-Harz-Suspension, sein.

[0007] Der Verbundwerkstoff umfasst ferner ein Granulat aus Getreidestreu. Als Granulat oder granulare Materie werden dabei im Allgemeinen Materialien bezeichnet, die aus Feststoffpartikeln geringer Abmessung zusammengesetzt sind. Beispielsweise kann das Granulat sand-, pulver- oder puderförmig ausgebildet sein. Als Getreidespreu werden vorzugsweise die beim Dreschen von Getreide abfallenden Bestandteile der jeweiligen Getreidepflanze bezeichnet. Vorzugsweise umfasst das Getreidespreu die Spelze, welche die Blüte schützend umgibt, die Hülse, Granne, Samenhülle und/oder Stängelteile, wobei auch Bestandteile der Frucht bzw. des Samens bzw. der Blüte vorhanden sein können. Beispielweise kann der Verbundwerkstoff granuliertes Getreide bzw. granuliertes Getreidespreu umfassen, wobei Granulieren im Allgemeinen eine Technik betrifft, bei der als Ergebnis Partikel ähnlicher Partikelgrößen vorhanden sind. Erfindungsgemäß ist das Getreidespreu aus wenigstens einer der Gattungen Pooideae, Panicoideae bzw. Antropogonoideae ausgewählt. Durch die erfindungsgemäße Verbundwerkstoffzusammensetzung sind die physikalischen und/oder mechanischen Eigenschaften verbessert, wobei gleichzeitig ein optisch, haptisch und verarbeitungstechnisch möglichst holzähnliches Extrudat, wie ein Holzimitat, hergestellt werden kann. Ferner gewährleistet der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff bei dessen Herstellung eine Ressourcenschonung regenerativer Rohstoffe, bei der die Ökobilanz des herzustellenden Extrudats verbessert ist, da die Verfügbarkeit der zu verwendenden Getreidearten in Europa vorhanden und somit eine Beschaffung aus einem nicht-europäischen Markt nicht benötigt ist.

[0008] Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Zusammensetzung zur Herstellung eines Holzimitats, wobei die Zusammensetzung ein Gemisch aus PVC, insbesondere PVC-Harz, und Granulat aus Getreidestreu, insbesondere wie es oben beschrieben wurde, aus wenigstens einer der Gattungen Pooideae, Panicoideae bzw. Antropogonoideae umfasst. Aus der Zusammensetzung kann ein Verbundwerkstoff gebildet werden, beispielweise durch Vermischen oder Vermengen der einzelnen Bestandteile. Mittels des Verbundwerkstoffs kann dann durch einen Extrusionsschritt ein Holzimitat, also ein Extrudat, hergestellt werden.

[0009] Beispielsweise kann das Granulat ein Mahlgut sein, das heißt insbesondere mittels einer Getreidemühle gemahlen sein. Beispielsweise kann das Granulat aus Getreidespreu derart gemahlen sein, dass es eine Partikelgröße, wie Korngröße, im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,1 mm bis 0,7 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,2 mm bis 0,5 mm und insbesondere im Bereich von 0,25 mm bis 0,42 mm, besitzt. Es wurde herausgefunden, dass mittels des zu mahlenden Korngrößenwerts stark auf die physikalischen und mechanischen Eigenschaften des Verbundwerkstoffs Einfluss genommen werden kann. Beispielsweise wurde herausgefunden, dass bei einer höheren Mahlqualität, d. h. bei der Verwendung eines feineren Siebmitteleinsatzes, die Wasseraufnahme des herzustellenden Verbundwerkstoffs reduziert werden kann. Allerdings wurde ebenso festgestellt, dass zu geringe Partikel- bzw. Korngrößen, d. h. insbesondere kleiner als 0,05 mm, 0,1 mm, 0,2 mm oder kleiner als 0,25 mm, das Compoundieren des Getreidespreu-Materials erschweren. Des Weiteren wurde eine schlechtere Verarbeitbarkeit beobachtet, da das Gemisch nach dem Compoundieren zu viskos ist. Eine zu kleine Partikelgröße bedeutet auch, dass die Anzahl an Getreidespreu-Partikeln pro Volumeneinheit in dem Verbundwerkstoff ansteigt, wodurch sich die Optik des aus dem Verbundwerkstoff hergestellten Extrudats verschlechtert, insbesondere die Optik zunehmend von einer holzähnlichen Optik abweicht. Außerdem wurde herausgefunden, dass zu große Partikel- bzw. Korngrößen, insbesondere größer als 1 mm, 0,7 mm, 0,5 mm oder größer als 0,42 mm, sich ebenfalls negativ auf das herzustellende Verbundwerkstoff-Extrudat auswirken können. Beispielsweise kann die Biege-/Bruchfestigkeit abnehmen und die nachträgliche Bearbeitbarkeit, wie beispielsweise ein nachträgliches Schleifen, verschlechtert werden. Vorzugsweise werden bei den erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffen größtenteils, insbesondere zu 85 bis 95 %, Getreidespelz-Korngrößen von weniger als 0,315 mm verwendet, vorzugsweise größtenteils, insbesondere zu 75 bis 85 %, Getreidespelz-Korngrößen von weniger als 0,25 mm.

[0010] Bei einer beispielhaften Ausführung ist das Getreide Triticeae und/oder Aveneae. Insbesondere wird als Getreide Weizen und/oder Hafer und/oder Gerste gewählt, welche die Ökobilanz zunehmend verbessern. Insbesondere wird das Getreide aus der Weizen-Einkornreihe und/oder Weizen-Emmerreihe und/oder Weizen-Dinkelreihe ausgewählt. In einer beispielhaften Ausführung umfasst das Getreide Dinkel, insbesondere ausschließlich Dinkel.

[0011] Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs beträgt der Anteil an Getreidespreu am Gesamtgewicht zwischen 10 und 50 Gew.-%. Es wurde herausgefunden, dass mit zunehmendem Getreidespreuanteil an erfindungsgemäßem Getreidespreu am Gesamtgewicht die Wasseraufnahme, welche nach DIN ISO 62 bestimmt wird, ansteigt. Es sei klar, dass die Anforderungen an die Wasseraufnahme vom jeweiligen Einsatz des herzustellenden Extrudats abhängen. Insbesondere für den Einsatz des Extrudats in Boden-, Wandverkleidungs- oder Zaunsystemprofilen, welche im Outdoorbereich eingesetzt und somit wetter- bzw. witterungsbeständig zu gestalten sind, eine geringere Wasseraufnahme von Vorteil ist. Vorzugsweise betrifft der Getreidespreuanteil 15 bis 45 Gew.-% oder 20 bis 40 Gew.-%. In einer bevorzugten Ausführung beträgt der Polyvinylchloridanteil am Gesamtverbundwerkstoffgewicht zwischen 30 und 80 Gew.-%, vorzugsweise zwischen 35 und 75 Gew.-%, insbesondere zwischen 40 und 70 Gew.-%. Es sei klar, dass die Summe sämtlicher vorhandener Verbundwerkstoffkomponenten 100 % nicht übersteigt.

[0012] Vorzugsweise besteht der Verbundwerkstoff ausschließlich aus Polyvinylchlorid und Getreidespreu aus wenigstens einer der Gattungen Pooideae, Panicoideae bzw. Antropogonoideae. In einer beispielhaften Ausführung des Verbundwerkstoffes umfasst der Verbundwerkstoff außerdem wenigstens ein Additiv, das im Allgemeinen einen Zusatzstoff darstellt, wobei klar ist, dass die Summe der Verbundwerkstoffkomponenten sich zu 100 Gew.-% ergibt. Als Additive kommen beispielsweise chemische Binder auf Thermoplastkunststoffbasis, wie Polymethacrylat, Farbpigmente, wie Kreide, Titandioxyd, Rußschwarz, rotes Eisenoxid, Ocker, Schmier- bzw. Gleitmittel, wie Fettsäuresalze, beispielsweise Calciumstearat, Fettsäureester, Fettsäureamide, Paraffinwachse, Polyethylenwachse, mikrokristallines Paraffin, Calciumcarbonat und Polyvinylchlorid-Verarbeitungshilfsmittel, wie Wärme- und Witterungsstabilisatoren, Antioxidantien, Alterungsschutzmittel, Lichtstabilisatoren, Ultraviolettabsorber oder Antistatikmittel, zum Einsatz. Beispielsweise können die Additive mit dem Verbundwerkstoff, insbesondere mit dem Polyvinylchlorid, vermischt, insbesondere heißgemischt, werden. Gemäß einer Weiterbildung umfasst der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff Kreide, wobei insbesondere ein Kreideanteil zwischen 1 bis 25 Gew.-%, 2 bis 23 Gew.-% oder 3 bis 21 Gew.-% beträgt. Ferner kann der Verbundwerkstoff ein Gleitmittel, vorzugsweise mit einem Anteil im Bereich von 1 bis 11 Gew.-%, 2 bis 10 Gew.-% oder 3 bis 9 Gew.-% aufweisen. Als Gleitmittel kann bevorzugt gechlortes Polyethylen eingesetzt werden. Des Weiteren können dem Verbundwerkstoff Farbpigmente beigemischt werden.

[0013] In einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes umfasst der Verbundwerkstoff wenigstens ein Additiv, wie Kreide, Gleitmittel oder Farbpigment, wobei ein Mischungsverhältnis von Getreidespreu zu PVC im Bereich von 0,2 bis 0,85, vorzugsweise im Bereich von 0,35 bis 0,8 oder im Bereich von 0,38 bis 0,77, liegt. Ferner kann ein Mischungsverhältnis von Additiv zu Polyvinylchlorid im Bereich von 0,05 bis 0,5 liegen. Beispielsweise für den Fall, dass Kreide in dem Verbundwerkstoff vorhanden ist, kann ein Mischungsverhältnis von Kreide zu Polyvinylchlorid im Bereich von 0,05 bis 0,5, vorzugsweise im Bereich von 0,06 bis 0,45 oder im Bereich von 0,07 bis 0,4, liegen. Beispielsweise für den Fall, dass Gleitmittel in dem Verbundwerkstoff vorhanden ist, kann ein Mischungsverhältnis von Gleitmittel zu Polyvinylchlorid im Bereich von 0,05 bis 0,3, vorzugsweise im Bereich von 0,06 bis 0,25 oder im Bereich von 0,07 bis 0,2, liegen.

[0014] Beispielsweise kann eine Partikel- bzw. Korngröße der Additivkomponenten, insbesondere des Additivs Kreide, kleiner als 5 µm, insbesondere kleiner als 4 µm sein. Dadurch lassen sich eine vorteilhafte Compoundierung der Verbundwerkstoffkomponenten und eine vorteilhafte nachträgliche Bearbeitbarkeit des aus dem Verbundwerkstoff hergestellten Extrudats sicherstellen.

[0015] Die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffe und insbesondere die daraus hergestellten Extrudate, welche aufgrund der lokalen Verfügbarkeit der ausgewählten Getreidesorten eine verbesserte Ökobilanz aufweisen, erzielen die in der vorliegenden Erfindung geforderten physikalischen und/oder mechanischen Verbundwerkstoffeigenschaften und besitzen gleichzeitig die Eignung, möglichst gut für Holzimitat-Produkte eingesetzt zu werden. Beispielsweise wurde gemäß der vorliegenden Erfindung herausgefunden, dass die Biegefestigkeit des Verbundwerkstoffs, insbesondere eines aus dem Verbundwerkstoff hergestellten Extrudats, gemessen nach DIN ISO 178 mit einem steigenden Verhältnis von Gleitmittel und/oder Kreide und/oder erfindungsgemäßes Getreidespreu der Gattung Pooideae, Panicoideae bzw. Antropogonoideae zu Polyvinylchlorid abnimmt. Des Weiteren wurde herausgefunden, dass der Biegeelastizitätsmodul, gemessen nach DIN ISO 178, mit steigendem Verhältnis von Getreidespreu Gattung Pooideae, Panicoideae bzw. Antropogonoideae bzw. Kreide zu Polyvinylchlorid zunimmt und zum anderen mit einem steigenden Verhältnis von Gleitmittel zu Polyvinylchlorid stark abnimmt. Außerdem nimmt der Wert der Schlagzähigkeit, gemessen nach DIN ISO 179-1eU, mit steigendem Verhältnis aus Getreidespreu zu Polyvinylchlorid stark ab. Zum anderen stiegt der Wert der Schlagzähigkeit mit zunehmendem Verhältnis von Gleitmittel bzw. Kreide zu Polyvinylchlorid stark an. Eine weitere Erkenntnis betrifft die Dichte des Verbundwerkstoffs, welche mit steigendem Verhältnis aus Kreide zu Polyvinylchlorid stark ansteigt, gemessen nach DIN ISO 1183. Hinsichtlich des insbesondere für den Einsatz des Verbundwerkstoffs, bzw. des daraus hergestellten Extrudats im Outdoorbereich wichtigen Kenngröße der Wasseraufnahme, beispielsweise nach 24 Stunden, wurde entdeckt, dass diese mit steigendem Anteil von Getreidespreu zu Polyvinylchlorid stark zunimmt, gemessen nach DIN ISO 62.

[0016] Gemäß einer beispielhaften Weiterbildung des Verbundwerkstoffs ist dem Polyvinylchlorid ein Stabilisator, der vorzugsweise auf einer Calcium-Zink-Basis besteht, beigemischt. Insbesondere ist das Polyvinylchlorid mit dem Stabilisator, vorzugsweise auf Calcium-Zink-Basis, heißgemischt. Bei einer beispielhaften Ausführung erfolgt das Beimischen des Stabilisators mit dem Polyvinylchlorid vor dem Vermischen mit dem Getreidespreu.

[0017] In einer beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs ist das Getreidespreu vorzugsweise in eine granulare Form gemahlen, vorzugsweise um das Getreidespreu von der Getreidepflanze zu trennen. Ferner kann das Getreidespreu mittels eines Siebeinsatzes mit einer Maschenweite, die ein Maß für die Gewebefeinheit darstellt und folglich auch die Korngröße von entsprechend gesiebtem Material bestimmt, von insbesondere weniger als 2 mm, vorzugsweise 1,5 mm, 1 mm oder 0,5 mm, klassiert sein, um das Getreidespreu nach definierten Kriterien, wie Partikelgröße, Dichte und/oder Trägheit, ordnen zu können. Ein Sieb bzw. dessen Siebmitteleinsatz ist im Allgemeinen eine Vorrichtung zum Trennen oder Abtrennen von festen Stoffen, wie Schüttgütern, nach Korngröße. Es wurde herausgefunden, dass mit abnehmender Siebeinsatzgröße, d.h. mit abnehmender Partikel- bzw. Korngröße, die Wasseraufnahme des Verbundwerkstoffs reduziert ist.

[0018] In einer beispielhaften Weiterbildung des Verbundwerkstoffs besitzt dieser eine Dichte von weniger als 2 g/cm³, vorzugsweise weniger als 1,8 g/cm³, 1,6 g/cm³, insbesondere weniger als 1,5 g/cm³, 1,45 g/cm³ oder weniger als 1,4 g/cm³. Es wurde herausgefunden, dass das spezifische Verbundwerkstoffgewicht bzw. dessen Dichte mit zunehmendem Anteil von Additiven ansteigt.

[0019] Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorherigen Aspekten kombinierbar ist, ist ein Extrudat bereitgestellt, das durch Extrusion eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs hergestellt ist. Dabei können gängige Extrusionsverfahren, bzw. gängige Extrusionsvorrichtungen, wie beispielsweise ein Mehrwellenextruder, insbesondere ein Doppelschneckenextruder, zum Einsatz kommen. Beispielsweise kann der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff mittels der folgenden Schritte hergestellt werden. Zunächst sind die einzusetzenden Verbundwerkstoffbestandteile, bzw. deren Rohstoffe zu trocknen und beispielsweise manuell oder maschinell zu mischen, insbesondere um die erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffzusammensetzungen mit den erfindungsgemäßen Anteilen der jeweiligen Komponenten zu erhalten. Anschließend erfolgt eine Compoundierung bzw. Aufbereitung des Verbundwerkstoffs ggf. durch Beimischung von Additiven, insbesondere um bevorzugte Eigenschaften des Verbundwerkstoffes zu erzielen, und gegebenenfalls eine Granulierung an einem Extruder. Es ist auch denkbar, das PVC-Zusatzstoff-Gemisch mittels Trockenmischung zu erzeugen, um insbesondere sogenanntes Dry-Blend zu generieren. Die erhaltenen Extrusionsstränge können beispielsweise mittels eines Schneidegranulators zerkleinert werden. Die Extrusion, vorzugsweise Profilextrusion, beispielsweise mittels eines Doppelschneckenextruders wird genutzt, um Extrudate, wie Holzimitate beispielsweise als Extrusionsprofile, mit gewünschten Querschnittflächen, wie beispielsweise 10 x 4 mm², herzustellen.

[0020] In einer beispielhaften Ausführung des Extrudats besitzt dieses einem Biegeelastizitätsmodul nach DIN ISO 178 von mehr als 4000 N/mm², vorzugsweise mehr als 4500 N/mm² oder mehr als 5000 N/mm². Der Biegeelastizitätsmodul kann insbesondere weniger als 15.000 N/mm², insbesondere weniger als 12.000 N/mm², 11.000 N/mm², 10.000 N/mm², 9.000 N/mm², 8.000 N/mm², 7.000 N/mm² oder weniger als 6000 N/mm² betragen. Ferner kann eine Biegefestigkeit nach DIN ISO 178 des Extrudats bei mehr als 50 N/mm², vorzugswiese mehr als 55 N/mm², 60 N/mm², oder mehr als 65 N/mm², liegen. Vorzugsweise beträgt die Biegefestigkeit weniger als 100 N/mm², insbesondere weniger als 90 N/mm², 80 N/mm², 75 N/mm² oder 70 N/mm².

[0021] Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Extrudats weißt dieses einen Zugmodul nach DIN ISO 527 von mehr als 3000 N/mm², vorzugsweise mehr als 3500 N/ mm², auf. Vorzugsweise beträgt der Zugmodul weniger als 10.000 N/mm², insbesondere weniger als 9.000 N/mm², 8.000 N/mm², 7.000 N/mm², 6.000 N/mm², 5000 N/mm² oder weniger als 4.500 N/mm². Des Weiteren kann eine Zugfestigkeit nach DIN ISO 527 des Extrudats mehr als 30 N/ mm², vorzugsweise mehr als 35 N/ mm², betragen. Vorzugsweise beträgt die Zugfestigkeit weniger als 100 N/mm², insbesondere weniger als 90 N/mm², 80 N/mm², 70 N/mm², 60 N/mm², 55 N/mm², 50 N/mm², 45 N/mm² oder weniger als 40 N/mm².

[0022] In einer beispielhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Extrudats besitzt dieses eine Schlagzähigkeit, gemessen nach DIN ISO 179-1eU, von mehr als 6 kJ/ mm², vorzugsweise mehr als 6,5 kJ/ mm², 7 kJ/ mm², 7,5 kJ/ mm², 8 kJ/ mm² oder mehr als 8,5 kJ/ mm². Vorzugsweise beträgt die Schlagzähigkeit weniger als 15N/mm², vorzugsweise weniger als 13 N/mm² oder 11 N/mm².

[0023] In einer beispielhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Extrudats beträgt bei einer Wasserlagerung des Extrudats beispielsweise von 5 Stunden eine Abmessungsänderung, insbesondere Abmessungsvergrößerung, wie eine Aufquellung, die beispielsweise beim Durchführen eines Kochtests nach DIN EN 1087 zu beobachten ist, in einer Längserstreckung des Extrudats, vorzugsweise in Extrusionsrichtung des Extrudats, weniger als 0,5 %. Des Weiteren kann eine Abmessungsänderung, vorzugweise Abmessungsvergrößerung, in einer zur Längserstreckungsrichtung querliegenden Breitenerstreckungsrichtung weniger als 0,8 % betragen. Des Weiteren kann auch eine Abmessungsänderung, insbesondere Abmessungsvergrößerung, in einer zur Längs- und Breitenerstreckunsgrichtung querliegenden Tiefenrichtung, welche beispielsweise eine Extrudatdicke definiert, weniger als 4,5 % betragen. Aufgrund dieser Werkstoffeigenschaften lassen sich die mittels des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs hergestellten erfindungsgemäßen Extrudate sehr gut im Outdoorbereich, beispielsweise für Fenster- und/oder Türprofilrahmen, einsetzen, die ein gewisses Maß an Wetter- bzw. Witterungsbeständigkeit aufweisen müssen.

[0024] Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist das Extrudat, insbesondere nach Holzimitat, als Extrusionsprofil ausgebildet. Beispielsweise kann ein Monoextrusionprofil bereitgestellt sein, das einen Getreidespreuanteil im Bereich von 25 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise von 30 bis 45 Gew.-%, besitzt.

[0025] Des Weiteren kann ein Mehrfachextrusionsprofil, beispielsweise ein Coextrusionsprofil, mit einem Getreidespreuanteil im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 45 Gew.-%, bereitgestellt sein.

[0026] Des Weiteren stellt die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Verbundwerkstoffs bereit, der beispielsweise durch ein Extrusionsverfahren zu einem Holzimitat weiterverarbeitet werden kann. Bei dem Verfahren wird Polyvinylchlorid, insbesondere PVC-Harz, hergestellt und/oder bereitgestellt. Ferner wird Getreidespreu, wie Spelze, Hülse, Granne, Samenhülle und/oder Stängelteile, hergestellt und/oder bereitgestellt, was beispielsweise durch Dreschen erfolgen kann. Das Getreidespreu kann dann granuliert und/oder gemahlen werden, insbesondere um gewünschte Partikelgrößen zu erhalten. Das Getreidespreu ist dabei aus wenigstens einer der Gattungen Pooideae, Panicoideae bzw. Antropogonoideae ausgewählt. Anschließend wird das Polyvinylchlorid mit dem Getreidespreu vermengt und/oder vermischt. Des Weiteren ist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren derart gekennzeichnet, dass damit ein Verbundwerkstoff gemäß der Unteransprüche hergestellt werden kann. Beispielsweise erfolgt das Vermischen und/oder Vermengen für eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise wenigstens zwei Minuten, beispielsweise maximal zehn Minuten, bei einer vorbestimmten Temperatur, beispielsweise im Bereich von 100° bis 180°, insbesondere im Bereich von 120° bis 150°, insbesondere im Bereich von 125° bis 140°. In einer beispielhaften Weiterbildung werden Additive untereinander vermischt und schrecklich oder vermengt, wobei beispielsweise eine Zeit von 10 Minuten zu einer ausreichenden Vermengung und/oder Vermischung führt. Anschließend kann das Additiv-Gemisch zusammen mit dem PVC-Getreidespreu-Gemisch insbesondere homogen durchmischt werden, wobei beispielsweise ein Hochgeschwindigkeitsmischer Anwendung findet, mittels dem über eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise wenigstens fünf bis beispielsweise maximal 15 Minuten, eine Durchmischung stattfindet. Beispielsweise kann das dabei entstandene Gemisch für eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise 20 Minuten bis beispielsweise 40 Minuten, abgekühlt werden.

[0027] Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, der mit den vorherigen Aspekten kombinierbar ist, ist ein Extrusionsverfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Extrudats, wie eines Holzimitats, bereitgestellt, wobei das Extrudat mittels des erfindungsmäßen Extrusionsverfahrens aus einem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff hergestellt ist. Beispielsweise wird der oben beschriebene Verbundwerkstoff in einem Doppel- bzw. Zwillingsschneckenextruder bei einer vorbestimmten Temperatur, welche in der Regel etwa 20° über der Schmelztemperatur des Verbundwerkstoffs liegt, beispielsweise im Bereich von 100° bis 300°, beispielsweise im Bereich von 130° bis 250°, insbesondere im Bereich von 150° bis 210°, extrudiert.

[0028] Zur Verdeutlichung der Vorteile des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs, insbesondere dessen physikalische und mechanische Eigenschaften, wurden beispielhafte erfindungsgemäße Verbundwerkstoffe hergestellt und mittels Versuchen die Verbundwerkstoffeigenschaften ermittelt. In Tabelle 1 sind die Mischungsverhältnisse sowie die Konzentrationen der Mischungskomponenten in dem jeweiligen Verbundwerkstoff angegeben. Insbesondere sind die Mischungsverhältnisse aus Spelze zu Polyvinylchlorid, Kreide zu Polyvinylchlorid und Gleitmittel zu Polyvinylchlorid angegeben. Für die bevorzugten Verbundwerkstoffe wurde als Getreidespreu Spelzmaterial und als Additiv Kreide verwendet. Beispielsweise kann das Spelzmaterial Dinkel sein. In Tabelle 2 sind erneut insgesamt 12 beispielhafte Verbundstoffe angegeben, für die die jeweiligen Konzentrationen der Mischungskomponenten aufgeführt sind sowie die jeweils ermittelten mechanischen Kennwerte zum Biege-/Elastizitätsmodul, zur Biegefestigkeit sowie zur Schlagzähigkeit. Tabelle 3 unterschiedet sich von Tabelle 2 dadurch, dass statt der mechanischen Kennwerte die physikalischen Eigenschaften der Verbundwerkstoffe aufgeführt sind, insbesondere deren Dichte, Wasseraufnahme nach 24 Stunden und nach 7 Tagen. In Tabelle 4 sind weitere Versuchsergebnisse zu mechanischen und physikalischen Eigenschaften von mittels der erfindungsgemäßen beispielhaften Verbundwerkstoffe hergestellten Extrudate, welche insbesondere als Decking-Profile eingesetzt werden sollen, aufgeführt.

Tabelle 1: Mischungsverhältnisse und Konzentrationen der Mischungskomponenten

Beispiel	Spelze /PVC	Kreide /PVC	Gleitmitel/PVC	PVC	Spelze	Kreide	Gleitmittel
				%	%	%	%
1	0.381	0.076	0.076	65.2	24.8	5.0	5.0
2	0.762	0.076	0.076	52.2	39.8	4.0	4.0
3	0.381	0.381	0.076	54.4	20.7	20.7	4.1
4	0.762	0.381	0.076	45.1	34.3	17.2	3.4
5	0.381	0.076	0.133	62.9	24.0	4.8	8.4
6	0.762	0.076	0.133	50.7	38.6	3.9	6.8
7	0.381	0.381	0.133	52.8	20.1	20.1	7.0
8	0.762	0.381	0.133	43.9	33.5	16.7	5.9
9	0.571	0.229	0.105	52.5	30.0	12.0	5.5
10	0.571	0.229	0.105	52.5	30.0	12.0	5.5
11	0.571	0.229	0.105	52.5	30.0	12.0	5.5
12	0.571	0.229	0.105	52.5	30.0	12.0	5.5

Tabelle 2: Konzentrationen der Mischungskomponenten und mechanische Eigenschaften

Beispiel	PVC	Spelze	Kreide	Gleitmittel	Biege-/ Elastizitätsmodul	Biegefestigkeit	Schlagzähigkeit
	%	%	%	%	MPa	MPa	kJ/m2
1	65,2	24,8	5,0	5,0	4000	68,5	12,0
2	52,2	39,8	4,0	4,0	5190	66,4	8,5
3	54,4	20,7	20,7	4,1	4590	66,4	12,8
4	45,1	34,3	17,2	3,4	5520	67,4	9,7
5	62,9	24,0	4,8	8,4	3710	67,7	14,4
6	50,7	38,6	3,9	6,8	4770	63,3	9,4
7	52,8	20,1	20,1	7,0	4140	60,3	14,5
8	43,9	33,5	16,7	5,9	5020	60,3	9,4
9	52,5	30,0	12,0	5,5	4740	65,9	10,7
10	52,5	30,0	12,0	5,5	4750	66,1	10,8
11	52,5	30,0	12,0	5,5	4730	65,6	10,7
12	52,5	30,0	12,0	5,5	4650	65,2	10,5

Tabelle 3: Konzentrationen der Mischungskomponenten und physikalische Eigenschaften

Beispiel	PVC	Spelze	Kreide	Gleitmittel	Dichte	24h	7d
	%	%	%	%	g/cm3	%	%
1	65.2	24.8	5.0	5.0	1.3927	0.38	0.99
2	52.2	39.8	4.0	4.0	1.3972	0.98	2.52
3	54.4	20.7	20.7	4.1	1.5080	0.37	0.91
4	45.1	34.3	17.2	3.4	1.4855	0.73	2.07
5	62.9	24.0	4.8	8.4	1.3652	0.40	1.00
6	50.7	38.6	3.9	6.8	1.3980	0.88	2.25
7	52.8	20.1	20.1	7.0	1.4850	0.34	0.86
8	43.9	33.5	16.7	5.9	1.4694	0.85	2.13
9	52.5	30.0	12.0	5.5	1.4466	0.60	1.47
10	52.5	30.0	12.0	5.5	1.4479	0.53	1.37
11	52.5	30.0	12.0	5.5	1.4388	0.57	1.56
12	52.5	30.0	12.0	5.5	1.4459	0.47	1.44

[0029] Aus den oben in den Tabellen 1 bis 3 dargestellten beispielhaften erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffzusammensetzungen sind die mechanischen und physikalischen Eigenschaften sowie Werte bezüglich der Wasseraufnahme eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs bzw. Extrudats ersichtlich, welches aus dem jeweiligen erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff hergestellt ist. Beispielsweise ist ersichtlich, dass bei den abgebildeten erfindungsgemäßen Extrudaten eine Biegefestigkeit von 60,3 MPa bis 68,5 MPa erzielt wurde. Der Biegeelastizitätsmodul liegt in den vorliegenden Versuchsergebnissen im Bereich von 4000 MPa bis 4520 MPa. Als Schlagzähigkeit wurden Werte im Bereich von 8,5 kJ/mm² bis 14,5 kJ/mm² ermittelt. Die Dichte des jeweiligen Extrudats bzw. des dazugehörigen Verbundwerkstoffs lag im Bereich von 1,365 bis 1,508 g/cm³. Bei einer Wasserlagerung über 24 Stunden nach DIN ISO 62 wurden Wasseraufnahmewerte von stets kleiner als 1 %, insbesondere im Bereich von 0,34 bis 0,98% erzielt. Ferner betrug die Wasseraufnahme nach 7 Tagen Wasserlagerung gemäß DIN ISO 62 weniger als 3%, insbesondere lag sie im Bereich von 0,86 bis 2,52%.

[0030] In der nachfolgenden Tabelle 4 sind zu Versuchsbeispielen an erfindungsgemäßen Extrudaten, die beispielsweise Holzimitate und mittels eines erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs hergestellt sind, Werkstoffkennwerte zum Biegeelastizitätsmodul, Biegefestigkeit, Dehnung bei Biegefestigkeit, Schlagzähigkeit, Dichte und Wasseraufnahme nach 24 Stunden Wasserlagerung sowie nach sieben Tagen Wasserlagerung aufgeführt. Aus Tabelle 4 sind insbesondere Zusammenhänge aus der Getreidespelz-Qualität des erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffs, d. h. der Korngröße des verwendeten Getreidespelz-Materials bzw. Siebmitteleinsatzgröße, mit welcher die Getreidespelzen gemahlen sind, und den Werkstoffkennwerten ersichtlich. Das Vorhandensein von Additiven, wie beispielsweise von Farbpigmenten, wirkt sich wie ersichtlich nicht negativ auf die mechanischen bzw. physikalischen Eigenschaften des aus dem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff hergestellten Extrudats aus.

Tabelle 4: Versuchsbeispiele mit unterschiedlichen Getreidespelz-Qualitäten und Werkstoffeigenschaften

Versuchsbeispiele	Biegeelastizitätsm odul		Biegefestigkeit		Dehnung bei Biegefestigkeit		Schlagzähigkeit		Dichte		Wasseraufnahme 24h		Wasseraufnahme 7d
	Ef	Std	SfM	Std	efM	Std	acU	Std	r	Std	%	Std	%	Std
	MPa	MPa	MPa	MPa	[%]	%	[kJ/m2]	[kJ/m2]	[g/ cm3]	[g/cm3]	24h [%]	%	7d [%]	%
Spelzen 2mm gemahlen	4470	117	59,40	1,56	2,00	0,10	7,59	1,12	1,4252	0,0077	0,97	0,12	2,11	0,14
Spelzen 1mm gemahlen	5410	105	62,10	1,63	1,70	0,10	5,70	0,26	1,4858	0,0044	1,15	0,03	2,50	0,06
45% Spelzen 1mm gemahlen	5340	80	56,00	1,24	1,40	0,06	6,10	1,02	1,4262	0,0025	1,92	0,04	4,63	0,14
Spelzen 1mm gemahlen plus braunes Pigment	5300	87	61,00	1,07	1,60	0,07	6,71	1,01	1,4849	0,0045	1,14	0,07	2,59	0,08
Spelzen 0,5mm gemahlen plus braunes Pigment	5410	188	64,60	0,96	1,60	0,05	7,55	1,14	1,4964	0,0041	0,75	0,12	1,99	0,14

[0031] Wie bereits geschrieben wurde, ermöglicht der erfindungsgemäße Verbundwerkstoff besonders vorteilhafte mechanische sowie physikalische Kennwerte, die denen der bislang bekannten Verbundwerkstoffe für Profile für Boden- oder Wandverkleidungen oder Zaunsysteme, insbesondere im Outdoorbereich, überlegen sind. Die mechanischen Kennwerte, wie Biegeelastizitätsmodul, Festigkeit und Schlagzähigkeit, nehmen tendenziell mit feiner gemahlenem Getreide-Spelz zu, während die Wasseraufnahme tendenziell abnimmt. Die Dehnungswerte nehmen tendenziell mit feiner gemahlenem Getreide-Spelz ab, während die gemessenen Dichte-Werte tendenziell zunehmen.

[0032] Im Folgenden werden weitere Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung mittels Beschreibung bevorzugter Ausführungen der Erfindung anhand der beiliegenden Beispielhaften Zeichnung deutlich, in denen zeigen:

Fig. 1

ein beispielhaftes erfindungsgemäßes Extrusionsprofil in der Schnittansicht;

Fig. 2

ein weiteres beispielhaftes erfindungsgemäßes Extrusionsprofil in der Schnittansicht; und

Fig. 3

ein weiteres beispielhaftes erfindungsgemäßes Extrusionsprofil in der Schnittansicht.

[0033] In der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungen eines erfindungsgemäßen Extrudats, welches mittels eines erfindungsgemäßen Extrusionsverfahrens aus einem erfindungsgemäßen Verbundwerkstoff hergestellt ist, ist das Extrudat im Allgemeinen mit der Bezugsziffer 1 versehen. Bei den dargestellten Extrudaten handelt es sich beispielsweise um Extrusionsprofile, welche mittels eines Doppelschneckenextruders hergestellt sind. Vorzugsweise werden derartige Extrusionsprofile im Outdoorbereich beispielsweise für Terassenböden, Fenster- bzw. Türrahmen eingesetzt. Es sei klar, dass die Extrusionprofile beliebige Abmessungen und beliebige Formen, insbesondere Querschnittflächen, aufweisen können, wobei auf die Rahmenbedingungen des jeweiligen Extrusionsverfahrens und des jeweils verwendeten Verbundwerkstoffs zu berücksichtigen ist. Die Extrusionsprofilbeispiele gemäß der Figuren 1 bis 3 sind in der Schnittansicht dargestellt, wobei eine Längserstreckunsgrichtung L mit einer herstellungsverfahrensbedingten Extrusionsrichtung gleichzusetzen ist und in den Figuren 1 bis 3 in die Zeichenebene orientiert ist. In einer zur Längserstreckungsrichtung L querliegenden Breitenstreckungsrichtung B weisen die beispielhaften Ausführungen der Extrusionsprofile Breitenabmessungen im Bereich von 100 mm bis 250 mm auf, wobei beispielsweise das in Figur 1 abgebildete Extrusionsprofil eine Breite von 125mm, in Figur 2 von 140 mm und in Figur 3 von 200 mm besitzt. In einer zur Längserstreckungsrichtung L und zur Breitenstreckungsrichtung B querliegenden Tiefenrichtung T besitzen die beispielhaften Extrusionsprofile, insbesondere Fassadenprofile, Tiefen- bzw. Höhenabmessungen im Bereich von 5 mm bis 25 mm, wobei beispielsweise Bodenprofile Abmessungen im Bereich von 15 mm bis 25 mm besitzen können. Das Extrusionsprofil aus Figur 1 weist beispielsweise eine Tiefe von etwa 22 mm auf, die Extrusionsprofile gemäß Figur 2 und 3 beispielsweise von etwa 20 mm.

[0034] Das Extrusionsprofil 1, welches beispielsweise eine Monoextrusionsprofil sein kann, besitzt einen im Wesentlichen abschnittsweisen doppel-T-förmigen Querschnitt. In Breitenrichtung B erstrecken sich zwei in einem Abstand zueinander angeordnete Profilplatten 3, 5 mit im Wesentlichen konstanten Querschnittsflächen. Beispielsweise bildet eine der Profilplatten 3, 5 eine Extrusionsprofiloberseite 7 und die andere der beiden Profilplatten 5, 3 eine Extrusionsprofilunterseite 9. Die beiden Profilplatten mit 3, 5 miteinanderverbindend sind Profilstege 11 vorgesehen, welche sich in Längserstreckungsrichtung L, vorzugsweise entlang der gesamten Erstreckung des Extrusionsprofils 1 ausbilden. Die Profilstege sind dünnwandig ausgebildet und besitzen Materialstärken im Bereich von 2 bis 5 mm. Die Profilstege 11 sind in Breitenerstreckungsrichtung B des Extrusionsprofils 1 in einem regelmäßigen Abstand zueinander angeordnet, wobei je zwei benachbarte Profilstege 11 zusammen mit den Profilplatten 3, 5 insbesondere deckungsgleiche Freiräume 13 begrenzen. Die Freiräume 13 können beispielsweise zur Gewichtsreduktion und/oder zur Materialeinsparung vorgesehen sein. Des Weiteren können beispielsweise Versteifungselemente in die Freiräume 13 eingebracht sein, um die Stabilität des Extrusionsprofils 1 zu erhöhen. Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform sind vier solcher Freiräume 13 nebeneinander angeordnet. An den in Breitenrichtung B betrachteten distalen Endabschnitten 15,17 besitzen die Profilplatten 3, 5 eine größere Profiltiefe als in den sich zwischen den Endabschnitten 15, 17 erstreckenden Profilplattenbereich. An den Längsseiten 21, 23 besitzt das Extrusionsprofil eine beispielhaft rechteckige Vertiefung 19, die jedoch auch rund, kreisrund bzw. oval ausgebildet sein kann. In die Vertiefungen 19 können beispielsweise formkomplementär ausgebildete Vorsprünge eines weiteren Extrusionsprofils eingeschoben werden, um wenigstens zwei Extrusionsprofile 1 miteinander zu verbinden. Alternativ oder zusätzlich kann die Vertiefung auch als Dichtungsaufnahme für Dichtungselemente (nicht dargestellt) verwendet werden. Das beispielhafte Extrusionprofil 1 ist bezüglich einer Mittelachse M im Wesentlichen symmetrisch ausgebildet. Die an der Oberseite 7 angeordnete Profilplatte 3 unterscheidet sich von der an der Unterseite 9 angeordneten Profilplatte 5 durch eine Oberflächenprofilierung 25, die im Wesentlichen entlang der vollständigen Breiten- und/oder Längenerstreckungsrichtung B, L an dem Extrusionprofil 1 ausgebildet ist. Die Profilierung 25 ist gemäß Figur 1 durch mehrere in einem Abstand zueinander angeordnete beispielsweise in Querschnitt V-förmige Längskerben 27 gebildet, die sich insbesondere im Wesentlichen entlang der vollständigen Längserstreckung des Extrusionprofils 1 ausbilden. Zwischen je zwei benachbarten Längskerben 27 bilden Oberflächenabschnitte 28 die Oberfläche, bzw. die Oberseite 7, des Extrusionsprofils 1. Beispielsweise erstrecken sich auch die Oberflächenabschnitte 28 im Wesentlichen entlang der vollständigen Längserstreckung des Extrusionsprofils 1.

[0035] Das in Figur 2 abgebildete beispielhafte Extrusionsprofil 1 unterscheidet sich von dem in Fig. 1 abgebildeten Extrusionsprofil 1 zum einen dadurch, dass es eine größere Breitenstreckung von beispielsweise 140 mm besitzt. Des Weiteren ist die Höhe in Tiefenrichtung T etwas geringer und liegt bei beispielsweise 20 mm. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 ist weder an der Oberseite 7, noch an der Unterseite 9 eine Profilierung 25 vorgesehen, wobei dies ebenfalls möglich wäre. An der Oberseite 7 geht die Profilplatte 3 über ein abgerundetes Ende 29 in die jeweilige Stirnseite 21, 23 über. Des Weiteren unterscheidet sich das in Figur 2 abgebildete Extrusionsprofil 1 von dem in Figur 1 abgebildeten dadurch, dass keine von außen in Breitenrichtung B betrachtet zugänglichen, Vertiefungen 19 vorgesehen sind, sondern in dem jeweiligen Endabschnitt 15, 17 jeweils ein bezüglich der Freiräume 13 kleiner dimensionierter Freiraum 31 angeordnet ist. Das abgerundete Ende 29 kann beispielsweise mittels eines Radius im Bereich von 2 bis 5 mm, vorzugsweise von 3 mm, ausgebildet sein.

[0036] Das beispielhafte in Figur 3 abgebildete Extrusionsprofil 1 unterscheidet sich von dem in Figur 1 abgebildeten Extrusionsprofil 1 dadurch, dass die Breite in Breitenrichtung B größer dimensioniert ist und etwa bei 200 mm liegt und die Tiefe in Tiefenrichtung T etwas kleiner dimensioniert ist und bei etwa 20 mm liegt. Zum Anderen besitzt das Extrusionprofil 1 gemäß Figur 3 sechs in einem Abstand zueinander angeordnete, von jeweils zwei Profilstegen 11 begrenzte Freiräume 13, die im Vergleich zu den Freiräumen 13 gemäß Figur 1 etwas länglicher ausgebildet sind, d.h. sie besitzen verhältnismäßig in Breitenrichtung B eine größere Abmessung als in Tiefenrichtung T. An den jeweiligen Übergängen zwischen einem Profilsteg 11 und der Profilplatte 3 bzw. 5 weisen die Freiräume 13 Rundungen 35 auf, welche beispielsweise mittels Radien im Bereich von 2 bis 5 mm realisiert sein können. Auch die an den Längsseiten 21, 23 vorgesehenen Vertiefungen 19 besitzen innenseitig Rundungen 33, welche ebenfalls beispielsweise mittels eines Radius im Bereich von 2 bis 5 mm realisiert sein können.

[0037] Die in der vorstehenden Beschreibung, den Figuren und den Ansprüchen offenbarten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Realisierung der Erfindung in den verschieden Ausgestaltungen von Bedeutung sein.

Bezugszeichenliste

[0038] 

1

Extrudat

3,5

Profilplatte

7

Oberseite

9

Unterseite

11

Profilsteg

13

Freiraum

15,17

Endabschnitt

19

Vertiefung

21, 23

Längsseite

25

Profilierung

27

Längskerbe

28

Oberflächenabschnitt

29, 33, 35

Rundung

31

Freiraum

M

Mittellinie

L

Längserstreckungsrichtung

B

Breitenerstreckungsrichtung

T

Tiefenerstreckungsrichtung

Ansprüche

1. Verbundwerkstoff zum Herstellen eines Extrudats, umfassend:

- Polyvinylchlorid; und

- Granulat aus Getreidespreu, wie Spelzen, Hülsen, Grannen, Samenhüllen und/oder Stängelteile, wobei das Getreidespreu Pooideae und/oder Panicoideae und/oder Andropogonoideae ist.

2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, wobei das Getreidespreu Triticeae und/oder Aveneae ist, insbesondere Weizen und/oder Hafer und/oder Gerste, vorzugsweise aus der Weizen-Einkornreihe und/oder Weizen-Emmerreihe und/oder Weizen-Dinkelreihe ausgewählt ist, insbesondere Dinkel ist.

3. Verbundwerkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verbundwerkstoff 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 45 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 40 Gew.-%, Getreidespreuspreu und 30 bis 80 Gew.-%, vorzugsweise 35 bis 75 Gew.-%, vorzugsweise 40 bis 70 Gew.-%, Polyvinylchlorid umfasst, wobei die Summe der Anteile höchstens 100 Gew.-% beträgt.

4. Verbundwerkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verbundwerkstoff wenigstens ein Additiv, wie Kreide, vorzugsweise 1 bis 25 Gew.-% oder 2 bis 23 Gew.-% oder 3 bis 21 Gew.-% Kreide, Gleitmittel, vorzugsweise 1 bis 11 Gew.-% oder 2 bis 10 Gew.-% oder 3 bis 9 Gew.-% Gleitmittel, wie gechlortes Polyethylen, oder Farbpigment(e) umfasst, wobei die Summe der Anteile höchstens 100 Gew.-% beträgt.

5. Verbundwerkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Verbundwerkstoff wenigstens ein Additiv, wie Kreide, Gleitmittel oder Farbigment, umfasst, wobei ein Mischungsverhältnis von Getreidespreu zu Polyvinylchlorid im Bereich von 0,2 bis 0,85, vorzugsweise im Bereich von 0,35 bis 0,8 oder von 0,38 bis 0,77, liegt, wobei insbesondere ein Mischungsverhältnis von Additiv zu Polyvinylchlorid im Bereich von 0,05 bis 0,5 liegt, wobei beispielsweise ein Mischungsverhältnis von Kreide zu Polyvinylchlorid im Bereich von 0,05 bis 0,5, vorzugsweise im Bereich von 0,06 bis 0,45 oder im Bereich von 0,07 bis 0,4, oder ein Mischungsverhältnis von Gleitmittel zu Polyvinylchlorid im Bereich von 0,05 bis 0,3, vorzugsweise im Bereich von 0,06 bis 0,25 oder im Bereich von 0,07 bis 0,2, liegt.

6. Verbundwerkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei dem Polyvinylchlorid ein Stabilisator vorzugsweise auf einer Calcium-Zink-Basis beigemischt ist, wobei insbesondere das Polyvinylchlorid mit dem Stabilisator heißgemischt ist.

7. Verbundwerkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Getreidespreu gemahlen und mittels eines Siebeinsatzes mit einer Maschenweite von insbesondere weniger als 2 mm, vorzugsweise 1,5 mm, 1 mm oder 0,5 mm, klassiert ist, wobei insbesondere mit abnehmender Siebeinsatzgröße eine Wasseraufnahme des Verbundwerkstoffs reduziert ist.

8. Verbundwerkstoff nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Dichte des Verbundwerkstoffs 1,6 g/cm³, 1,5 g/cm³, 1,45 g/cm³ oder weniger als 1,4 g/cm³, beträgt.

9. Extrudat (1), das durch Extrusion eines Verbundwerkstoffs nach einem der vorstehenden Ansprüche hergestellt ist.

10. Extrudat (1) nach Anspruch 9, das einen Biegeelastizitätsmodul von mehr als 4.000 N/mm², vorzugsweise mehr als 4.500 N/mm² oder mehr als 5.000 N/mm², und/oder eine Biegefestigkeit von mehr als 50 N/mm², vorzugsweise mehr als 55 N/mm², 60 N/mm² oder mehr als 65 N/mm², aufweist.

11. Extrudat (1) nach Anspruch 9 oder 10, das einen Zugmodul von mehr als 3.000 N/mm², vorzugsweise mehr als 3.500 N/mm², und/oder eine Zugfestigkeit von mehr als 30 N/mm², vorzugsweise mehr als 35 N/mm², aufweist.

12. Extrudat (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, das eine Schlagzähigkeit von mehr als 6 kJ/m², vorzugsweise mehr als 6,5 kJ/m², 7 kJ/m², 7,5 kJ/m², 8 kJ/m² oder mehr als 8,5 kJ/m², aufweist.

13. Extrudat (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, das eine Wasseraufnahme nach 24 Stunden Wasserlagerung von weniger als 1,0 %, vorzugsweise weniger als 0,9 %, 0,8 %, 0,7 %, 0,6 %, 0,5 % oder weniger als 0,4 %, aufweist.

14. Extrudat (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem bei einer Wasserlagerung beispielsweise von 5 Stunden eine Abmessungsänderung, insbesondere Abmessungsvergrößerung, in einer Längserstreckungsrichtung (L) des Extrudats (1) weniger als 0,5 %, vorzugsweise weniger als 0,4 % oder 0,3 %, und/oder in einer zur Längserstreckungsrichtung (L) querliegenden Breitenerstreckungsrichtung (B) weniger als 0,8 %, vorzugsweise weniger als 0,75 %, 0,7 % oder 0,65 %, und/oder in einer zur Längs- und Breitenerstreckungsrichtung (L, B) querliegenden Tiefenerstreckungsrichtung (T) weniger als 4,5 %, vorzugsweise weniger als 4,0 % oder 3,5 %, beträgt

15. Monoextrusionsprofil nach einem der Ansprüche 9 bis 14, das einen Getreidespreu-Anteil im Bereich von 25 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 30 bis 45 Gew.-%, besitzt.

16. Mehrfachextrusionsprofil, insbesondere Coextrusionsprofil, nach einem der Ansprüche 9 bis 14, das einen Getreidespreu-Anteil im Bereich von 10 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 15 bis 45 Gew.-%, besitzt.

17. Extrusionsverfahren zum Herstellen eines Extrudats (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 16 aus einem Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8.

Zeichnung